梯度下降法线性回归的步骤为
时间: 2024-03-31 15:24:31 浏览: 18
梯度下降法是一种常用的优化算法,用于求解线性回归模型的参数。下面是使用梯度下降法求解线性回归模型参数的步骤:
1. 初始化模型的参数,如权重和偏置。
2. 对于每个训练样本,计算模型的输出值。
3. 根据模型输出值和实际标签值之间的误差来计算损失函数。
4. 计算损失函数对于模型参数的梯度。
5. 根据梯度更新模型参数,使损失函数最小化。
6. 重复步骤2-5,直到达到指定的迭代次数或达到指定的收敛条件。
在具体实现过程中,可以使用批量梯度下降法(BGD)、随机梯度下降法(SGD)或者小批量梯度下降法(MBGD)来更新模型参数。其中,BGD每次使用全部训练样本更新参数,SGD每次只使用一个样本更新参数,MBGD每次使用一部分样本更新参数。
相关问题
梯度下降法线性回归拟合c语言
以下是使用梯度下降法进行线性回归拟合的C语言代码示例:
```
#include <stdio.h>
#define ALPHA 0.01 // 学习速率
#define MAX_ITER 1000 // 最大迭代次数
double theta0 = 0, theta1 = 0; // 参数theta0和theta1的初始值
double x[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; // 输入数据x
double y[5] = {1, 3, 2, 5, 4}; // 输出数据y
int main() {
int i, j;
double h, error0, error1, diff0, diff1;
for (i = 0; i < MAX_ITER; i++) { // 迭代
error0 = error1 = 0;
for (j = 0; j < 5; j++) { // 遍历所有数据
h = theta0 + theta1 * x[j];
error0 += h - y[j];
error1 += (h - y[j]) * x[j];
}
diff0 = ALPHA * error0 / 5;
diff1 = ALPHA * error1 / 5;
theta0 -= diff0;
theta1 -= diff1;
}
printf("theta0 = %lf, theta1 = %lf\n", theta0, theta1); // 输出参数值
return 0;
}
```
其中,`ALPHA`表示学习速率,`MAX_ITER`表示最大迭代次数,`theta0`和`theta1`表示线性回归模型的参数,`x`和`y`分别表示输入和输出数据。
在每次迭代中,遍历所有数据,计算预测值`h`与实际值之间的差异,然后根据梯度下降法的更新公式对参数进行更新。
最终输出参数值即为线性回归模型的最终拟合结果。
梯度下降法线性回归预测房价源代码
以下是使用梯度下降法实现线性回归预测房价的 Python 代码:
```python
import numpy as np
def gradient_descent(X, y, alpha=0.01, num_iters=1000):
"""
梯度下降法实现线性回归
参数:
X -- 输入特征矩阵,大小为 (m, n),其中 m 为样本数,n 为特征数
y -- 输出结果,大小为 (m, 1)
alpha -- 学习率
num_iters -- 迭代次数
返回:
theta -- 训练得到的参数,大小为 (n, 1)
J_history -- 每次迭代计算得到的代价函数值
"""
m, n = X.shape
theta = np.zeros((n, 1))
J_history = np.zeros((num_iters, 1))
for i in range(num_iters):
# 计算预测值
h = np.dot(X, theta)
# 计算误差
error = h - y
# 计算梯度
grad = np.dot(X.T, error) / m
# 更新参数
theta = theta - alpha * grad
# 计算代价函数
J_history[i] = np.sum(np.power(error, 2)) / (2 * m)
return theta, J_history
# 加载数据
data = np.loadtxt('housing_data.txt', delimiter=',')
X = data[:, :-1]
y = data[:, -1:]
m, n = X.shape
# 特征缩放
mu = np.mean(X, axis=0)
sigma = np.std(X, axis=0)
X = (X - mu) / sigma
# 添加一列常数项
X = np.hstack((np.ones((m, 1)), X))
# 初始化参数
theta = np.zeros((n + 1, 1))
# 训练模型
theta, J_history = gradient_descent(X, y, alpha=0.01, num_iters=1000)
# 预测房价
X_test = np.array([1650, 3])
X_test = (X_test - mu) / sigma
X_test = np.hstack((1, X_test))
price = np.dot(X_test, theta)
print('预测房价:', price[0])
```
其中,housing_data.txt 是包含房屋面积和卧室数目等特征以及房价的数据集,每行数据格式为:面积(单位:平方英尺),卧室数目,房价(单位:美元)。